lock-inframe-bracket.scad

   1 // -*- C -*-
   2
   3 // use shell thickness 1.50
   4 // use fill density 40%
   5
   6 include <funcs.scad>
   7
   8 tube_dia = 27.5 + 1.625;
   9 lock_w = 42.5 + 0.5;
  10 lock_d = 28.0 + 0.5;
  11 main_h = 45.0;
  12 backflange_d = 12;
  13 lockshaft_dia = 14.35;
  14
  15 cliprecess_h = 16;
  16 total_h = 45;
  17
  18 back_gap = 12.5;
  19 main_th = 2.75;
  20 tube_th = 2.125;
  21
  22 midweb_d = 3;
  23 clip_th = 3.5;
  24 clip_gap = 2.5;
  25 clip_d = 22.0;
  26
  27 mountscrew_dia = 4 + 0.5;
  28 clipbolt_dia = 5 + 0.1;
  29
  30 backflange_th = 4.5;
  31
  32 $fn=50;
  33
  34 join_cr = 9;
  35
  36 tube_rear_extra_th = 1;
  37
  38 // calculated
  39
  40 lockshaft_r = [1, 1] * lockshaft_dia / 2;
  41 front_th = main_th;
  42
  43 tube_or = tube_dia/2 + tube_th;
  44 back_ohw = back_gap/2 + backflange_th;
  45 backflange_ymin = tube_or+backflange_d;
  46
  47 lock_0y = tube_dia/2 + lock_d/2 + midweb_d;
  48 lock_0x = lock_w/2 - lock_d/2;
  49 lock_0 = [lock_0x,lock_0y];
  50
  51 lock_or = [lock_w, lock_d]/2 + [front_th,front_th];
  52
  53 module oval(sz){ // sz[0] > sz[1]
  54   xr = sz[0];
  55   yr = sz[1];
  56   hull(){
  57     for (sx=[-1,+1]) {
  58       translate([sx * (xr-yr), 0])
  59         circle(r=yr);
  60     }
  61   }
  62 }
  63
  64 module JoinCircs(jr){
  65   // http://mathworld.wolfram.com/Circle-CircleIntersection.html
  66   R = tube_or + join_cr;
  67   r = lock_or[1] + join_cr;
  68   d = dist2d( [0,0], lock_0 );
  69   x = (d*d - r*r + R*R) / (2*d);
  70   y = sqrt( R*R - x*x );
  71
  72   echo(lock_0x, lock_0y, R,r, d, x,y);
  73
  74   for (m=[0,1]) {
  75     mirror([m,0]) {
  76       rotate(atan2(lock_0y, lock_0x)) {
  77         translate([x,-y])
  78           circle(r= jr);
  79       }
  80     }
  81   }
  82 }
  83
  84 module MainPlan(){
  85   difference(){
  86     union(){
  87       hull(){
  88         for (t=[0, tube_rear_extra_th])
  89           translate([0, -t])
  90             circle(r = tube_or);
  91       }
  92       translate([-back_ohw,0]) mirror([0,1])
  93         square([back_ohw*2, backflange_ymin]);
  94
  95       translate([0, lock_0y]){
  96         oval(lock_or);
  97       }
  98
  99       hull(){
 100         JoinCircs(0.01);
 101         polygon([[0,0], lock_0, [-lock_0[0], lock_0[1]]]);
 102       }
 103     }
 104
 105     circle(r = tube_dia/2);
 106     translate([-back_gap/2,1]) mirror([0,1])
 107       square([back_gap, backflange_ymin+2]);
 108
 109     translate([0, lock_0y]){
 110       oval([lock_w/2, lock_d/2]);
 111     }
 112
 113     JoinCircs(join_cr);
 114   }
 115 }
 116
 117 lockshaft_or = lockshaft_r + [clip_th,clip_th];
 118 cliprecess_ymax = cliprecess_h - lockshaft_r[1];
 119 clip_ymin = cliprecess_ymax - total_h;
 120 clip_ogap = clip_gap + clip_th*2;
 121
 122 module ClipElevationPositive(){
 123   hull(){
 124     oval(lockshaft_or);
 125     translate([0, -lockshaft_or[1] * sqrt(2)])
 126       square(center=true, 0.5);
 127   }
 128   translate([-lockshaft_or[0], 0])
 129     square([lockshaft_or[0]*2, cliprecess_ymax]);
 130   translate([-clip_ogap/2, 0]) mirror([0,1]) square([clip_ogap, -clip_ymin]);
 131 }
 132
 133 module ClipElevationNegative(){
 134   hull(){
 135     for (y=[0, cliprecess_ymax+1])
 136       translate([0, y])
 137         oval(lockshaft_r);
 138   }
 139   translate([-clip_gap/2, 1]) mirror([0,1]) square([clip_gap, 2-clip_ymin]);
 140 }
 141
 142 module ClipElevation(){
 143   difference(){
 144     ClipElevationPositive(1);
 145     ClipElevationNegative(0);
 146   }
 147 }
 148
 149 module ExtrudeClipElevation(extra=0){
 150   translate([0,
 151              lock_0y + lock_d/2 + clip_d + extra,
 152              -clip_ymin])
 153     rotate([90,0,0])
 154     linear_extrude(height= clip_d + extra*2, convexity=100)
 155     children(0);
 156 }
 157
 158 module ThroughHole(r, y, z) {
 159   translate([-50, y, z])
 160     rotate([0, 90, 0])
 161     cylinder(r=r, h=100, $fn=20);
 162 }
 163
 164 module ThroughHoles(){
 165   for (z=[ 1/4, 3/4 ]) {
 166     ThroughHole( mountscrew_dia/2,
 167                  -tube_or -0.5*backflange_d,
 168                  total_h * z );
 169   }
 170
 171   ThroughHole( clipbolt_dia/2,
 172                lock_0y + lock_d/2 + clip_d/2 + front_th/2,
 173                total_h - cliprecess_h - clip_th - clip_d/2 );
 174 }
 175
 176 module MainPositive(){
 177   difference(){
 178     union(){
 179       linear_extrude(height=total_h, convexity=100) MainPlan();
 180       ExtrudeClipElevation() ClipElevationPositive();
 181     }
 182     ExtrudeClipElevation(1) ClipElevationNegative();
 183   }
 184 }
 185
 186 module Bracket(){ //// toplevel
 187   difference(){
 188     MainPositive();
 189     ThroughHoles();
 190   }
 191 }
 192
 193 module TestTopEdge(){ //// toplevel
 194   intersection(){
 195     translate([0,0, -total_h])
 196       translate([0,0, 4])
 197       Bracket();
 198     translate([-200,-200,0])
 199       cube([400,400,100]);
 200   }
 201 }
 202
 203 module TestClipBoltHole(){ //// toplevel
 204   intersection(){
 205     union(){
 206       translate([0, 0, -5])
 207         Bracket();
 208       translate([-4, lock_0y + lock_d/2 + 1, 0])
 209         cube([8, 4, 1.5]);
 210     }
 211     translate([-200, lock_0y + lock_d/2 + 0.1])
 212       cube([400, 400, total_h-20]);
 213   }
 214 }
 215
 216 //MainPlan();
 217 //ClipElevationPositive();
 218 //ClipElevation();
 219 //MainPositive();
 220 //%ThroughHoles();
 221 //TestTopEdge();
 222 //TestClipBoltHole();
 223
 224 Bracket();